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用一流技术服务经济社会发展 ——中国地质调查局探矿工艺研究所科技创新纪实

来源:中国矿业报 发布时间:2016-11-09
     链接地址: http://www.zgkyb.com/dzdc/20161108_35857.htm
     打造优秀人才队伍

中国地质调查局探矿工艺研究所紧紧围绕局业务定位和队伍结构调整的要求,将传统的探矿工程学科、地质灾害防治技术优势和新兴水工环专业学科进行有机结合,通过地调科研项目不断引进培养人才,形成了三学科齐头并进的良好局面。

一、现有人才队伍

该所现有正式职工148人,离退休职工59人。其中,享受国务院政府特殊津贴7人,全国注册岩土工程师1人,成都市劳动模范2人,全国和国土资源部技术能手2人。

正式职工中各类专业技术人员123人,其中具有高级专业技术资格人员46人(教授级高级工程师25人),中级专业技术资格人员51人,初级专业技术资格人员26人;博士10人(博士后2人),硕士研究生55人,本科68人,大专及以下15

专业结构方面:探矿工程42人,水文地质、工程地质、环境地质39人,机械、仪器10人,测绘、信息工程等其他专业13人。

职工平均年龄不到40岁,45岁以下的中青年有100人,占68%。

二、加强高层次创新地质科技人才队伍建设

实施高层次地质科技人才培训计划、地质科技英才培训计划、地质科技成果开发应用人才培训计划,将教授级高级工程师中专业基础扎实、学历较高、在学术上有造诣和独立见解的作为重点培养对象,使之成为行业领军人才。积极参加中国地质调查局卓越、杰出和优秀地质人才计划提名推荐,1人获优秀地质人才称号。

三、依托项目和科研平台,加大中青年专业技术骨干培养

依托国家科技项目、工程项目、专项建设项目以及临时应急抢险培养人才,是一条切实可行的办法。实践证明,探矿工艺研究所近几年利用这些项目取得了丰硕的成果,造就了一大批中青年专业技术骨干。这些技术骨干在项目中承担了重要的角色,为工艺所的发展做出了巨大贡献。同时,该所加强青年地质人才培养,依托地质调查项目,扩大优秀青年地质人才担任项目负责人的比例,在重大项目中设立项目副负责人、专题负责人等岗位。该所选派优秀青年地质人才到高等院校进修,推选青年科技人才参加各类业务培训,举办各类青年学术、技术交流活动,为青年人才成长积极搭建平台。

四、注重地质调查业务团队建设

该所根据地质调查三个坚定不移五个服务领域的定位,通过加强技术培训、以老带新等方式,加快对现有技术人员的业务转型及调整,在保持老牌探矿工程优势团队的基础上,建强地质灾害调查、监测、防治和水文地质、环境地质调查队伍;加强行业交流与合作,鼓励科研人员积极参加各类国际国内学术会议,加强与行业单位的合作;逐步调整新进人员专业结构,充实和加强地质灾害调查队伍力量。通过人才培训和项目合作,优秀团队及人才脱颖而出,地质灾害应急处置技术研究团队被评为国土资源部十二五科技与国际合作先进集体称号,3人获得国土资源部十二五科技与国际合作先进个人称号,1人获得成都市劳动模范称号和中国地调局第二届杰出青年称号。

创新复杂地层钻探技术

一、业务介绍

探矿工艺研究所主要研发深孔复杂地层钻进、空气潜孔锤钻进和绿色勘查等技术体系,主要包括金刚石钻头与钻具、套管取心钻具、泥浆护壁与堵漏、定向钻进、事故预防与处理、钻孔测量技术、轻便多功能钻机、空气潜孔锤跟管及取心钻具、套管以及空气反循环钻进等技术。

二、业务成果

该所共完成钻探类科研项目140余项,获得省部级奖励40多项,其中国家发明奖和新产品奖7项,省部级科技成果一等奖8项,二等奖12项,获得国家发明专利和实用新型专利40多项,拥有深厚的技术基础和较强的解决钻探复杂难题的能力。

三、技术优势

(一)研发空气潜孔锤跟管钻进、跟管取心钻进技术及配套的多功能钻机,形成了一套复杂的地层空气钻进技术体系。

1.空气潜孔锤跟管钻进技术。是空气潜孔锤扩底钻进并同步跟进套管的一种钻进新技术,主要适用于第四系松散地层和卵砾石层、坡积层等多种复杂地层的高效干式钻进,解决了复杂地层的钻孔垮塌问题。该技术目前处于国内领先水平,主要有偏心、同心及对心跟管三种规格及配套机具,套管直径为108273毫米不同系列,现正研究φ600毫米左右的大直径跟管技术。

2.空气潜孔锤跟管取心钻进技术。是将潜孔锤钻进技术、取心钻进和套管钻进技术结合在一起的一项专利技术,获得了国家发明专利,可以解决复杂地层的钻进和取心,应用于滑坡勘查、工程地质勘察等领域,处于国内领先水平。

3.轻便多功能钻机的研制。为满足地质灾害应急抢险救灾和绿色勘查以钻代槽的需要,该所研制出GDZ-300L型履带式全液压多功能钻机和GYZ-70L型多功能岩心钻机。GYZ-70L多功能钻机可实现空气潜孔锤钻进和回转取心钻进两种工作模式。

(二)为解决深孔复杂地层钻进技术难题,该所研发形成了一套深孔复杂地层钻进技术体系。

1.套管钻进技术。采用绳索取心钻进原理,用特制套管代替绳索钻杆,用套管取心钻具进行不提钻换钻头取心钻进,钻至预定复杂地层后,打捞取心钻具,将套管留在孔内作技术套管保护孔壁。该技术获得国家发明专利。

2.定向钻进技术。该所从七五时期就开始研发LZ机械式连续造斜器系列,现已形成以连续造斜器为核心,有缆随钻定向、无缆随钻定向和偏心楔等全系列的定向工具与仪器。

3.金刚石钻头与钻具。该所从上世纪80年代开始研究相关技术,包括电镀、热压、钎焊、无压浸渍法制造的各种钻头,在地质钻探、石油勘查、工程勘察等多个领域得到广泛应用,其中,低温电镀、定位排布的金刚石钻头在国内首创。

4.测漏-堵漏技术。该所自主研发了超声波测漏仪和多种钻井用堵漏材料、工具和工艺技术:包括以DTR、复合凝胶为核心的多种堵漏剂、骨架材料及酸溶性材料;以拦截式堵漏工具、双液灌注器为核心多种堵漏工具;以复合凝胶承压堵漏、胶质泥浆+水泥浆复合堵漏、拦截式堵漏为基础的三步曲快速堵漏工艺。

5.钻孔测量技术。该所自主研发了CQ-1磁球定向单点测斜仪、CQ-2型光电连续测斜仪等多种系列钻孔轨迹测斜仪,现正研发超高温钻孔轨迹测量仪。

6.破碎地层原状取心钻进技术。该所研发的9米长半合管原状取心工具及螺杆马达/液动锤/长半合管取心钻进工艺,在世界上首次应用,不仅获得了高机械钻速和回次长度,还显著改善了取心效果。

7.事故预防与处理技术。该所通过汶川地震科学钻探6年的攻坚和高原生态脆弱区复杂地层钻探技术3年的应用示范,逐步形成了各种事故不同系列的预防与处理工具,并进行了示范与推广,为国家资源能源安全保障、绿色勘查提供了技术支撑。

四、发展方向

1.形成深部复杂地层钻进、空气潜孔锤跟管钻进、绿色勘查等三大技术体系;组建深部钻进团队、空气钻进团队、绿色勘查团队、金刚石钻进团队等4个团队。

2.建立金刚石钻头及钻具、潜孔锤跟管钻具、堵漏与事故处理工具、钻机研发、套管-钻杆生产等五大成果转化平台;钻探技术服务水平进一步提升。

在地灾防治领域大显身手

一、业务动态

探矿工艺研究所长期从事地质灾害防治技术研发与地质灾害调查评价,是中国地质调查局地质灾害防治技术中心的依托单位,地质灾害防治行业协会施工专委会的挂靠单位。十二五期间,该所加强了防治技术创新与地质灾害填图工作,取得了丰硕成果。

1.积极推动业务转型,加强水工环地质调查工作部署与实施。

十二五期间,探矿工艺所积极承担地质灾害调查项目,组织实施了川东地区地质灾害调查与防治示范计划项目,参与实施了陇南-秦巴山区地质灾害调查项目,针对川东红层地区典型地质灾害类型,开展了孕灾地质条件调查、灾害分布规律与成灾模式分析,进行了地质灾害风险区划与评价,提出了针对性的防治建议。

近几年来,该所积极推动业务转型,加大水工环地质技术人才的引进与培养,全面加强水工环地质调查工作。该所先后承担了涪江流域15万环境地质调查大巴山区重要城镇地质灾害调查藏东南重要城镇和交通干线地质灾害调查等地质调查二级项目,明确了地质灾害早期识别、风险评价及应急处置、综合防治等方面的地质科技创新目标与任务。

2.加强能力建设,积极开展地质灾害防治技术创新。

十二五期间,探矿工艺研究所建成了地质灾害防治技术实验室,启动了北川泥石流灾害野外观测与防治技术现场试验基地、川东红层地区滑坡灾害野外观测与防治技术现场试验基地建设,提升了地质灾害防治技术创新能力。

该所先后承担了国家科技支撑计划项目专题三峡库区特大滑坡灾害防治技术与示范,自然科学青年基金项目弯道特征对泥石流堵塞系数的影响研究渗流作用下孔隙水压力对坡面固体物质起动的机理研究,国土资源行业公益性科研项目地质灾害防治工程缺陷修复加固技术装备研发;组织实施了地质调查计划项目地质灾害防治技术方法研究与示范,承担了西部复杂山体滑坡快速加固技术研究滑坡应急治理微型组合抗滑桩技术试验研究西南山区重大泥石流灾害防治技术优化集成与示范等地质调查工作项目。

3.积极开展成果转化与社会服务。

十二五期间,探矿工艺研究所积极推动地质灾害防治新技术新方法的规范化、标准化工作,参与编制了国家规范《滑坡防治设计规范》,主编或参编了地质灾害防治行业协会14项标准规范,为行业技术进步贡献了力量;积极开展地质灾害防治技术成果转化工作,在地质灾害防治领域形成了调查评估、勘查、设计、施工、监测一条龙的服务能力,承担了一批重大地质灾害防治项目,有效支撑服务了地质灾害防治工作。

二、业务成果

1.重大成果介绍

探矿工艺研究所于十二五期间研发成型了地质灾害应急处置技术,达到国内领先水平,入选中国地质调查局百项技术。地质灾害应急处置技术由快速勘查、快速锚固、快速支挡、深层滑坡快速加固等系列技术组成,包括小口径钻孔组合抗滑桩、高强预应力锚固、快速锚固、深层滑坡自适应锚固、土工合成挡墙等新技术新方法,高强预应力混凝土格构、型钢劲性骨架锚墩、自承载式锚索体、锚固扩孔钻具等新产品新材料。十二五期间,该系列技术共获得国家科技进步二等奖1项、国土资源科技一等奖1项、国土资源科技二等奖1项、地质调查二等奖1项、中国岩石力学与工程学会科学技术二等奖1项,获得专利授权9项,其中发明专利3项。

地质灾害应急处置技术成果成功应用于汶川震区重大地质灾害防治工程、重要输气管线及天然气站场地质灾害应急防治工程,推动了我国地质灾害防治技术进步,产生了良好的经济效益和社会效益。

2.地质灾害调查与防治工作新进展

十二五期间,该所初步建立了适合我国国情的崩滑流地质灾害防治技术体系,组织编制了《滑坡防治技术指南》,参与编写国家标准《滑坡防治设计规范》;通过实施川东地区地质灾害调查,针对区内典型发育的红层地质灾害防治问题,初步建立了集早期识别、风险评价、监测预警、应急处置、综合防治于一体的技术体系;参与编制了《四川省地质灾害治理工程概(预)算标准》,填补了国内地质灾害防治领域概(预)算标准的空白,有效支撑了地质灾害防治工作。

3.承担的应急工作情况

2011年,该所积极参与支援山东省抗旱找水打井工作,完成泰安市岱岳区29口抗旱井钻探任务,出水量约每天1.4万立方米,解决了1.3万人的饮水问题,获国土资源系统北方四省抗旱找水打井工作先进集体称号;2013年至2015年,承担乌蒙山区地下水探采结合工程,累计完成探采结合井47口,解决了5.1万人的饮水问题。

2013年,该所参与“4·20芦山强烈地震震后地质灾害应急排查,共排查地质灾害隐患点739处,对19处学校、41处临时安置点进行了地质灾害危险性评估;参与“7·9四川暴雨地质灾害北川县应急巡排查工作,共计排查地质灾害隐患点62处,对7座场镇及1处重要安置点周边的地质灾害隐患进行了复查;派出技术人员参与专家组,指导云南鲁甸6.5级地震灾区地质灾害应急防治工作。

4.成果转化工作情况

十二五期间,该所积极开展地质灾害防治技术成果转化工作,承担了四川省与云南省共6个县(市)的地质灾害详细调查项目,承担了四川省重大地质灾害防治工程勘查设计项目30多项,以及天然气井场、输气管线地质灾害危险性评估项目100多项,各种地质灾害治理工程近20项,有效服务了地质灾害防治工作。

三、技术优势

在地质灾害防治技术研究领域,探矿工艺研究所研发的地质灾害快速勘查、快速锚固、快速支挡、深层滑坡快速加固等系列应急处置技术处于国内领先水平。一些技术已得到成功应用,如小口径钻孔组合抗滑桩技术在中国石油纳安线46#滑坡应急治理等工程中成功应用,累计实现产值近千万元,同时避免了数千万元的经济损失。

四、人才优势

探矿工艺研究所配合地质灾害防治技术中心建设,十二五期间建成了地质灾害应急处置技术研究团队、滑坡防治理论与技术方法研究团队、泥石流防治理论与技术方法研究团队、地质灾害锚固技术研究团队,提升了科研创新能力。针对地质调查工作调整,积极加强地质灾害调查技术人员的培养,组建了地质灾害调查与研究团队,为单位业务转型提供了人才保障。

五、未来展望

十三五期间,该所力争建成在国内有较高知名度的地质灾害调查与研究团队、地质灾害防治技术研发团队,建成地质灾害防治技术部级重点实验室。力争建成 1 个部级科研创新团队,培养局地质调查优秀人才3名至5名,争取培养局地质调查杰出人才 1 名。

进一步整合行业技术力量,开展产学研合作、协同攻关,推动地质灾害调查与科学研究一体化,提升地质灾害调查的科技水平,促进地质灾害防治技术的研发、示范与推广,为地质灾害防治提供详实的基础地质资料和先进的技术方法,提升我国地质灾害应急处置和综合防灾减灾能力。

提高水文地质环境地质调查水平

探矿工艺研究所提出,要建强水文地质、环境地质调查科研团队,提高地质调查技术水平,增强技术支撑能力,推进水文地质和环境地质调查工作技术进步。

一、业务动态

2016~2018年,该所承担青藏高原冈底斯成矿带东段125万水文地质调查项目、藏南罗布莎铬铁矿集中开采区地质环境调查、乌蒙山连片贫困缺水区15万水文地质调查3个二级项目。

二、业务成果

乌蒙山连片贫困缺水区15万水文地质调查项目:补充了地质构造和岩浆岩体边界,提供了地质背景基础资料,初步总结了8种地下水富水块段,总结了地层节理裂隙发育及富水性的关系,初步归纳总结了岩溶发育特征,圈定了工作区地热靶区。

三、技术优势

2009年,该所承担了云南省干旱地区30口抗旱井钻探施工,成井29口,成井率96.7%,解决了旱区40334人和16770头大牲畜的饮水问题,快速、高效的钻探技术深受当地群众及各级政府的好评,在红层找水、西南抗旱和华北抗旱中做出了巨大的贡献,被国土资源部授予西南抗旱找水打井先进集体华北抗旱找水打井先进集体称号。近年来,该所承担了大量乌蒙山区水文地质调查钻采结合井的钻探任务,在水文地质调查、抗旱找水打井等方面具有相应的装备、人才和技术优势,积累了丰富的工作经验,总结了一套适用于岩溶区钻探的技术方法,为开展15万区域水文地质调查工作提供了技术保障。

四、人才优势

水环室是该所在新一次业务拓展与结构调整形势下成立的新部门,目前有正式职工16人。为适应地质调查工作的需要,该所通过公开招聘的方式,积极引进水工环高级工程师,并通过内部转化和人才培养,组建了精干的水工环调查团队。计划到十三五末,形成25~30人的地质调查与科研团队。

该所通过生态脆弱区和特困区水文地质环境地质调查工程青藏高原重点地区水文地质环境地质综合调查项目下的新开子项目的锻炼,为乌蒙山连片贫困缺水区15万水文地质调查二级项目的实施提供了人才保障;与四川省长期从事水文地质调查的专业队伍建立了合作伙伴关系,充分利用各单位长期积累的丰富水文地质资料和水文地质调查人才,提升水文地质调查水平和能力。

五、发展方向

从事区域水文地质调查评价、地下水污染调查评价与防治技术研发、矿泉水资源调查评价和深部地热资源调查评价;从事区域环境地质调查评价、城市环境地质调查评价、矿山地质环境调查评价和农业环境地质调查;承担相关技术的研发和推广应用与示范。

开展15万、125万水文地质环境地质调查研究,在以下领域获得项目支持:重要经济区和城市群综合地质调查计划;国土开发与保护基础地质支撑计划;地质灾害防治和地质环境保护支撑计划。

 

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